(57)【要約】      （修正有）【課題】帯状のバックライトにおける「逆置２重拡散方式」の機能は維持しつつ、手作業部分を廃し、量産化に対応した薄型バックライトを提供する。【解決手段】リード線付きＬＥＤランプのリード線引き出し方向が放射光方向と同一である逆置ＬＥＤランプ７ａを、反射板を兼ねているプリント基板７ｂに実装する。【選択図】図７
2013068756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の要件（１）〜（２）を備えているリード線付きＬＥＤランプ。
（１）上記ＬＥＤランプは上記リード線によりプリント基板に実装される。
（２）上記プリント基板に実装されたＬＥＤランプの放射光の上記プリント基板に対する入射角は、該ＬＥＤランプの半値角以下である。
【請求項２】
「請求項１」記載のＬＥＤランプとプリント基板により構成され、次の要件（１）〜（３）備えていることを特徴とするバックライトシステム。
（１）上記プリント基板には上記ＬＥＤランプが実装されている。
（２）上記ＬＥＤランプが実装された上記プリント基板は該ＬＥＤランプの放射光を反射かつ拡散させる反射板機能を備える。
（２）上記プリント基板により反射かつ拡散された上記ＬＥＤランプの放射光は表示面を背後から照らす。
【請求項３】
「請求項１」記載のＬＥＤランプとプリント基板により構成され、次の要件（１）〜（３）備えていることを特徴とするバックライトシステム。
（１）上記プリント基板には上記ＬＥＤランプが実装されている。
（２）上記ＬＥＤランプと上記プリント基板との間には該ＬＥＤランプの放射光を反射かつ拡散させる反射板が設けられている。
（３）上記反射板により反射かつ拡散された上記ＬＥＤランプの放射光は表示面を背後から照らす。
【請求項４】
次の要件（１）〜（２）を備える「請求項３」に記載されたバックライトシステム。
（１）上記反射板には上記各ＬＥＤランプ11aに対応し、貫通部11bとスライド溝11cが備えられている。
（２）上記各ＬＥＤランプ11aとリード線を対応する貫通部11bより貫通させた後、スライド溝11cに沿ってスライドさせることにより、上記各ＬＥＤランプ11aの直下に位置する反射板11dが形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
光装飾、看板、標識の分野において、電照切文字と呼ばれる製品が視認性に優れ、装飾効果の高い高級光広告・看板・標識システムとして広く活用されている。これらの電照切文字は図１,1aに示すとおり、文字の筆跡を立体的に刻み、その内部に照明を施すことにより、筆跡を光で浮き上がらせる仕組みとなっている（内部に照明を持たない単なる切文字の場合も切文字と呼ばれるが、本発明の対象外である）。
【０００２】
本発明は、この電照切文字の照明方式（バックライト）に関するものである。なお、以下、説明の便宜上”文字”を対象として本発明の適応について述べるものの”文字”以外のロゴマーク、イラスト図形、あるいは矩形、円形等の一般的図形についての本発明の適応を除外するものではない。
【背景技術】
【０００３】
図２は従来の一般的電照切文字の内部構造を示す断面図である。側壁2a、底板2bで構成される溝（チャンネル）の底にＬＥＤランプ等で構成される光源2cが設置され、筆跡をかたどって切り抜かれた表示面である乳白色の光拡散樹脂板2d（以下筆跡板と呼ぶ）を背後から照らし、その透過光により表示面である筆跡板を浮かびあげさせている。
【０００４】
図２に示される従来の一般的電照切文字の問題点は次の通りである。
（１）筆跡板の輝度の均一性を確保するため光源と筆跡板の間隔（光拡散空間）を大きく確保する必要がある。
（２）従って、側壁は高さを必要とし、ステンレス、アルミ材等を手作業で溶接加工して製作しなければならない。
（３）筆跡板は光の透過性を確保するため必然的に樹脂、ガラス等の材料でなければならない。そうした筆跡板と金属である側壁との接合、防水にはゴムパッキンを挿入させるなど複雑な構造とならざるを得ない。
（４）側壁をステンレス、アルミ等で手作業で加工するため漢字等の複雑な図形には対応が困難である。
（５）ＬＥＤランプ等、多数の独立した光源を文字形状に従って底板に分散配置、固定する必要があるが、個々の光源を固定し、それらに給電する配線コストが大きい。
【０００５】
「特許文献１」に記載の電照切り文字は上記の問題を解決し、広告、看板、標識の分野において低コストの薄型バックライトを実現する手段を提供する。
【０００６】
図３はその断面構造図である。光源3eよりの光線は底板3c方向に向けられ、一旦底板3cに反射、拡散された後、筆跡板3aを背後から照らす仕組みとなっている。
即ち、光源3eは表示面である筆跡板3aとは逆向きに置かれ、光源3cよりの放射光は底板3cで反射かつ拡散された後、拡散板でもある筆跡板3aにおいて再度２重に拡散されることになり、底板3c、筆跡板3a間の間隔（拡散空間）が狭くても、光源3eよりの放射光は良好に拡散され、筆跡板3aにおける輝度の均一性を確保することが可能となる。
【０００７】
この仕組みの効果は、放射光が底板で一旦反射し、折り返されるため、光源と筆跡板間での有効距離（拡散空間）が大きくなることと、底板と筆跡板とで放射光が２重に拡散されることにより生まれ、以下、この拡散方式を「逆置２重拡散方式」と呼ぶ。
【０００８】
前記「特許文献１」記載の切り文字はこの「逆置２重拡散方式」を実現すると同時に、サイドビュータイプのＬＥＤランプと帯状のフレキシブルプリント基板によりＬＥＤを連珠状に連ねたフレキシブルなバックライトを実現している。これにより光源配置の自由度の確保と文字形状に従っての分散配置、配線コストの低減を実現している。
【０００９】
図４、図５は上記バックライトの構造を示すものである。帯状のフレキシブルプリント基板4a、5dの片側の縁に沿って光軸が底板方向に向けられたサイドビュータイプのＬＥＤランプ4d、5eが配置され、また、他方の縁には帯状の埋込部4b,5bが設けられ、図５に示されるように底板5aに彫り込まれる固定溝5cに差し込み固定される。
【００１０】
埋込部4bとＬＥＤランプ4dは支柱部4cで繋がり、埋込部4bが底板5aの固定溝5cに固定されたとき、ＬＥＤランプ4d、5eは底板より一定距離で浮かされる仕組みとなっている。また、ＬＥＤランプ4dからの放射光が帯状フレキシブルプリント基板4aの両側に拡散するよう帯状フレキシブルプリント基板の開口部4eである拡散空間が設けられている。
【００１１】
この「特許文献１」記載の電照切り文字を構成するバックライト（以下帯状バックライトと呼ぶ）により、薄型であっても表示面の輝度の均一性が確保できる電照切り文字を低コストで製作することが可能となる。
【００１２】
その特質を先に示した従来型電照切り文字の問題点と対比して次に示す。
（１）筆跡板と光源、底板の距離を短くすることができ、薄型の電照切り文字が実現できる。
（２）薄型であるため側壁は樹脂製とすることができ、その成形は全面的にＮＣルータ等による機械加工を採用することができる。
（３）筆跡板、側壁とも樹脂製とすることができ、接着組立、防水が極めて容易となる。
（４）側壁もＮＣルータ等により機械加工できるため、漢字等の複雑な図形に対しても容易に対応できる。
（５）埋込部を備えたフレキシブル基板により連続した光源が構成されているため、光源の配置、固定、配線が極めて簡単となる。
【特許文献１】特願  ２０１０−１７９２０３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
前記「帯状バックライト」により、図１に示される従来型バックライトと比べ、電照切り文字を効率的に製作することを可能とはしたものの、なお、埋込部の底板の固定溝への埋込固定作業など手作業に頼らざるを得ない部分が残されている。
一方、電照切り文字の看板、標識の分野では、少量他品種のいわゆるオーダー品以外に、例えば、一定の大きさの矩形、丸、楕円等の汎用形状の電照看板、標識、あるいは交通標識における矢印、店舗等における（エレベータ、手洗い等）の案内標識など、同一形状での効率的な量産が求められるものもある。
このように、同一形状で、多数の電照切り文字を量産する場合には、「帯状バックライト」の手作業部分（底板固定溝への差込固定、モジュールへの配線）は製造上のネックとなる。
【００１４】
本発明の目的は「帯状バックライト」における「逆置２重拡散方式」の機能は維持しつつ、手作業部分を廃し、量産化に対応した薄型バックライトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
先述の通り、本発明によるバックライトシステムは前記「帯状バックライト」をベースに、量産時の生産性を向上させたものである。
【００１６】
図６、6cは本発明で用いられるＬＥＤランプである。 通常のリード線付きＬＥＤランプ6aはリード線6bの引き出し方向と放射光方向とは逆向きであるが、本発明によるＬＥＤランプ6cはリード線6dの引き出し方向と放射光方向は同一となっている。これによりＬＥＤランプ6cを通常のリード線付きＬＥＤランプ6aと同様にプリント基板に実装した場合、放射光はプリント基板方向に向かう効果が得られる。
【００１７】
なお、放射光をプリント基板方向に向け「逆置２重拡散方式」の効果得るには、必ずしも、放射光の光軸とリード線の引き出し方向を一致させる必要はなく、放射光の大部分をプリント基板方向に向かわせることで同様の効果を得ることができる。
図６において、6fはリード線付きＬＥＤランプ6eの光軸、6hはプリント基板面6gへの垂線を表し、6iは放射光線のプリント基板面6gへの入射角を示したものである。一般にＬＥＤランプの光度が光軸上の光度の１／２となる角度は半値角と呼ばれるが、以下、リード線によりＬＥＤランプをプリント基板に実装したとき、ＬＥＤランプの放射光のプリント基板への入射角が半値角以下となるリード線付きＬＥＤランプを「逆置ＬＥＤランプ」と呼ぶ。
【００１８】
本発明では、図７に示されるように、逆置ＬＥＤランプ7aを切り文字の形状に従って加工された底板（反射板）兼プリント基板7bに直接実装することで「逆置２重拡散方式」に対応したＬＥＤランプの所定位置への機械実装を可能としている。 
【００１９】
底板7bはプリント基板となっており、逆置ＬＥＤランプ7aのリード線7cを貫通させ半田固定するスルーホール、あるいは逆置ＬＥＤランプ7aにリード線7cを介して給電するための銅箔パターンがプリントされている。
【００２０】
この逆置ＬＥＤランプ7aの底板を兼ねたプリント基板7bへの実装は、例えばパッケージを機械実装に適したテーピングにすることにより、通常のリード線付きＬＥＤランプのプリント基板への実装と全く同様に、完全機械実装により行うことができ、量産時の組立コストを大幅に抑えることが可能となる。
【００２１】
なお、上記、底板を兼ねたプリント基板は目的とする切り文字の形状に対応して、設計製作する必要があるものの、同一形状で数量をまとめることにより単価を低減させることができる。
【発明の効果】
【００２２】
「逆置２重拡散方式」によるバックライトを構成する場合の最大の課題は、ＬＥＤランプの支持物、給電用配線が底板からの反射光の妨げとなり、表示面である筆跡板に影を落とし、輝度の均一性を損なうことであるが、  本発明による逆置ＬＥＤランプの支持物は電源供給線を兼ねる細いリード線であり、反射光へ影響することは殆どないといってよい。
【００２３】
また、逆置ＬＥＤランプはプリント基板のパターン設計により自由に配置でき、間隔等に関する制約もないことから、高精細な電照切り文字に関しても容易に対応可能である。
【００２４】
即ち、本発明による量産対応バックライトを採用することにより、「逆置２重拡散方式」を極めて良好に実現でき、側壁等を樹脂材で切り抜き加工して製造できる薄型電光切り文字を効率よく実現できるばかりでなく、ＬＥＤランプの配置、固定も機械化できるため、量産時のコストを大幅に削減させることが可能となる。
【実施例１】
【００２５】
「実施例１」は本発明による逆置ＬＥＤランプによる電照切り文字の構成例である。
【００２６】
この電照切り文字は断面が図７に示される逆置ＬＥＤランプ、反射板とプリント基板を兼ねる底板、及び筆跡板、側壁により構成され、図８は上記底板の平面図である。即ち、底板8aは文字型に切り抜かれたプリント基板であり、拡大図8bに示されるように逆置ＬＥＤランプ8cがスルーホールを介して実装されている。これらの逆置ＬＥＤランプ8cにはスルーホール、銅箔パターンにより給電されている。
【００２７】
また、この底板となるプリント基板8aは逆置ＬＥＤランプ8cよりの放射光を筆跡板方向に反射させる反射板を兼ねており、通常、白色ガラスエポシキ材が使用される。
【実施例２】
【００２８】
「実施例２」は「実施例１」に示されたように反射板となる底板全体をプリント基板とするのではなく逆置ＬＥＤランプを実装固定、給電するプリント基板と反射板とを別々に設けた実施例である。
【００２９】
図９はプリント基板と反射板を別々に設けている短冊状のバックライトの例である。細い棒状のプリント基板9a上に逆置ＬＥＤランプ9bが一列に実装され、その上に櫛形の反射板9cをスライド挿入することで、全体として短冊状のバックライトを形成している。
【００３０】
この場合の利点は次の通りである。
（１）反射板に比して比較的高価となるプリント基板の使用面積を減らすことができる。
（２）バックライト全体の形状とプリント基板の大きさ、形状を独立に設計、製作することができる。本実施例では細い棒状のプリント基板を汎用部品として用意しておくことにより、それを反射板と組み合わせ、必要数を並べることにより、様々な大きさの矩形バックライトを成形することができる。
（３）プリント基板の大きさ自身、あるいは部品の機械実装可能基板大きさには制約があり、全体を分割し、小プリント基板を組み合わせることで、大きなバックライトを構成できることには大きな利点がある。
（４）様々な長さの棒状基板を汎用部材として用意しすることにより、形、大きさの異なるバックライトをそうした汎用部材で構成できる。例えば、図１０は円形バックライト10aをこうした汎用部材である短冊形バックライト10bで構成する例である。
（５）反射板とプリント基板を独立させることにより、様々な光拡散材料を反射板として採用することができ、バックライトとしての機能向上に寄与させることができる。
【００３１】
なお、反射板は列単位ではなく、面として製作してもよい。その場合図１１に示されるように、反射板には各ＬＥＤランプ11a毎にそのＬＥＤランプとリード線のための貫通部11bが設けられ、その貫通部11bをＬＥＤランプとリード線を貫通させた後、スライド溝11cに沿ってスライドさせることにより、各ＬＥＤランプ11aの直下に位置する反射板11dが形成される。
【００３２】
図１２はそうした貫通部、スライド溝を格子状に配した面状反射板の例である。  貫通部、スライド溝を格子状に配することにより、例えば図９の9aに示される棒状のプリント基板全体のＬＥＤランプ、リード線を一度に貫通スライド固定することができる。
【００３３】
反射板を面状に成形する利点は、反射板全体を一体成形でき、かつ、反射板としての役割以外に、個別のプリント基板複数個をそれぞれの所定位置に配置、固定する役割を果たす点にある。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】チャンネル文字
【図２】従来のチャンネル文字の構造を示す。
【図３】逆置２重拡散方式を示す。
【図４】帯状バックライトの構造を示す。
【図５】固定溝に固定される埋込部を示す。
【図６】逆置ＬＥＤランプを示す。
【図７】逆置ＬＥＤランプによるバックライトの構造を示す。
【図８】逆置ＬＥＤランプが実装された底板を示す。
【図９】短冊型バックライトの構造を示す。
【図１０】短冊型バックライトによる円形バックライトを示す。
【図１１】反射板の貫通部とスライド溝を示す。
【図１２】格子状に設けられた反射板の貫通部、スライド溝を示す。
【符号の説明】
【００３５】
1a・・・チャンネル文字
2a・・・側板
2b・・・底板
2c・・・光源
2d・・・・筆跡板
3a・・・・筆跡板
3b・・・側壁
3c・・・底板
3d・・・フレキシブルプリント基板
3e・・・光源
4a・・・・フレキシブルプリント基板
4b・・・・・埋込部
4c・・・支柱
4d・・・サイドビュータイプＬＥＤランプ
4e・・・開口部
5a・・・・底板
5b・・・・固定溝
5c・・・埋込部
5d・・・・フレキシブルプリント基板
5e・・・サイドビュータイプＬＥＤランプ
6a・・・通常のリード線付きＬＥＤランプ
6b・・・リード線
6c・・・逆置ＬＥＤランプ
6d・・・逆置ＬＥＤランプのリード線
6e・・・逆置ＬＥＤランプ
6f・・・光軸
6g・・・プリント基板
6h・・・プリント基板面への垂線
6i・・・放射光の入射角
7a・・・逆置ＬＥＤランプ
7b・・・底板
7c・・・リード線
7d・・・筆跡板       
8a・・・プリント基板
8b・・・拡大図
8c・・・逆置ＬＥＤランプ
9a・・・プリント基板
9b・・・逆置ＬＥＤランプ
9c・・・櫛形反射板
10a・・・円形バックライト
10b・・・短冊形バックライト
11a・・・・逆置ＬＥＤランプ
11b・・・貫通部
11c・・・スライド溝
11d・・・反射板
12a・・・貫通部、スライド溝
【図１】
2013068756.tif 000003
【図２】
2013068756.tif 000004
【図３】
2013068756.tif 000005
【図４】
2013068756.tif 000006
【図５】
2013068756.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2013068756.tif 000011
【図１０】
2013068756.tif 000012
【図１１】
2013068756.tif 000013
【図１２】
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